高級刃物鋼 HIGH-CLASS CUTLERY STEELS 焼入れ 焼戻し いかに良質の鋼でも、 その焼入操作の適不適によって非常に影響 第7図∼第13図に各種刃物鋼の焼入曲線を示します。また、焼入 鋼を完全に焼入れしますと、硬さも最高を示します。一般に刃物 が刃物の性質を良くします。第14図∼第19図は焼戻し温度と硬 を受けますから、焼入れについては炭素の含有量、製品の大きさ、 効果は焼入液の種類によっても大きく影響を受けます。焼入用水 はただ硬くさえあれば良いというものではなく適度の粘さを持たせ さの関係を示したものです。ステンレス鋼系の刃物鋼は、第17図 焼入温度、焼入液の性質およびその温度などあらゆる諸条件を考 の温度は15∼20℃が適当です。 ることが切れ味をよくし、刃こぼれを防ぐ意味で有効です。焼入れ ∼第19図に示すように、焼戻しによる硬さ低下が比較的少ない 慮して、刃物の用途、大きさによって適切な焼入を行わなければな 焼入に油を使用する場合は、約50℃に予熱してさらさらした状態で 後の焼戻しはこのような意味で行う大切な作業です。 のが特長です。硬質刃物としては、焼戻しを150℃前後で行うの りません。 行う方がよく焼きが入ります。ただ、油は種類によって劣化が早く焼 焼戻しの温度は、鋼の性質および用途によって異なりますが、焼 がふつうですが、刃物の粘さを増し、 また研磨と砥ぎを容易にする 焼入温度は、刃物としての焼入可能な範囲でなるべく低温で焼入 入効果を減殺することがありますので注意が必要です。 戻しの場合は、高温度で短時間よりも、低温で長時間行った方 ために、180℃∼200℃で焼戻しをすることも多いのです。 れするのが理想であります。これは温度が高くなるほど、鋼の結晶粒 各家庭で使用されています、錆びにくいステンレス包丁の材料にな が大きくなり、脆さを増すことと、 もう一つは鋼の炭素が空気中の酸 る「銀」系などのステンレス鋼系の刃物鋼は、第10、11図の様に、 素と化合する結果、 しだいにその表面の炭素量が少なくなり、 いわゆ 炭素鋼系の刃物鋼より焼入温度を高くする必要がありますが、焼 る脱炭を生じる危険があるからです。焼入温度を高めることによって、 入性が良いため空冷以上の冷却速度で焼入可能です。ATS34や 高炭素の刃物では、 オーステナイトが残留するため、 かえって柔らか ZDP189は第12図、第13図に示すように最高硬さを得るためには 70 70 70 焼入温度 A3 800 A1 700 50 油焼入 40 0 0.5 1.0 1.5 750 2.0 775 第6図 焼入温度 800 825 800 850 油冷 空冷 40 40 775 800 825 850 950 1,000 第9図 青紙1号の焼入硬さ曲線 1,150 860℃水焼入 820℃水焼入 780℃水焼入 68 64 56 焼入まま 100 975 第15図 青紙1号の焼戻し温度と硬さ 50 40 1,000℃空冷 1,050℃空冷 1,100℃空冷 150 200 250 300 焼入まま 100 200 300 60 62 第17図 銀1の焼戻し温度と硬さ 70 56 56 1,100 1,125 第12図 ATS34、ZDP189の焼入硬さ（油冷後−75℃サブゼロ処理） 700 ZDP189 1,025℃空冷＋（−75℃サブゼロ） ZDP189 1,000℃空冷 66 50 40 1,100℃空冷 64 ATS34 1,080℃油冷＋サブゼロ 62 60 ATS34 1,040℃油冷 58 1,050℃空冷 60 58 1,000 1,025 1,050 1,075 焼入温度（℃） ZDP189油焼入 64 58 975 600 第16図 青紙スーパーの焼戻し温度と硬さ 硬 さ（HRC） 66 ATS34油焼入＋（−75℃サブゼロ） 54 950 硬 さ（HRC） 66 62 500 焼戻し温度（℃） 60 第11図 銀3, 銀5の焼入硬さ曲線 68 ZDP189油焼入＋（−75℃サブゼロ） 64 400 焼戻し温度（℃） 1,000 1,025 1,050 1,075 1,100 70 硬 さ（HRC） 硬 さ（HRC） 68 500 60 60 58 950 400 焼入温度（℃） 第10図 銀1の焼入硬さ曲線 70 い鋼を作ることにあります。 この伝統は今日の 2 1,100 300 焼戻し温度（℃） 68 極力少なくすると同時に、百錬の鍛えによって粘り強 ヤスキハガネの中に新しい形で受け継がれています。 1,050 200 30 焼入温度（℃） 焼入温度（℃） 低温還元によって精錬し、鋼中に固溶する不純物を 銀5 60 54 750 100 70 56 創立された雲伯鉄鋼合資会社が今日の日立金属株 式会社安来工場の発祥です。和鋼の特長は砂鉄を 硬 さ（HRC） 62 50 焼入まま 72 64 硬 さ（HRC） この和鋼の技術と品質を残すため、 明治32年 （1899年） 50 600 第8図 黄紙2号の焼入硬さ曲線 60 硬 さ（HRC） て鍛えられ、 日本刀に仕上げられていたのです。 400 900 焼入温度（℃） 銀3 60 200 第14図 白紙2号の焼戻し温度と硬さ 750 70 50 焼戻し温度（℃） 850 油焼入 硬 さ（HRC） に精錬され、千有余年に及ぶ刀匠の伝承技術によっ 30 焼入まま 産する真砂砂鉄は不純物が極めて少なく、古くから日 本独自の発展を遂げた「たたら製鉄法」によって玉鋼 775℃水焼入 20 40 第7図 白紙2号の焼入硬さ曲線 70 40 60 40 油焼入 50 焼入温度（℃） 炭 素（％） 出雲と伯耆の鋼を積み出す港町でした。中国山地に 50 30 600 東に大山、西に宍道湖を望む島根県安来市は古来、 水焼入 60 水焼入 60 硬 さ（HRC） 900 m Ac 硬 さ（HRC） 温 度（℃） 1,000 硬 さ（HRC） 70 硬 さ（HRC） 1,100 サブゼロ処理が不可欠です。 硬 さ（HRC） くなるということも生じます。その標準温度は第6図の通りです。 800℃油焼入 60 ATS34油焼入 焼入まま 100 54 950 975 1,000 1,025 1,050 1,075 56 1,000℃空冷 200 300 400 500 600 焼戻し温度（℃） 1,100 焼入温度（℃） 第18図 銀5の焼戻し温度と硬さ 700 54 焼入まま 100 200 300 400 500 600 焼戻し温度（℃） 第19図 ATS34、ZDP189の焼戻し温度と硬さ 第13図 ATS34、ZDP189の焼入硬さ 7 8 熱処理と特性 鍛接および火造り あまり温度を上げすぎると結晶粒を粗くし、鋼の性質を悪化させ、焼 第2表 炭素鋼系刃物鋼の標準加工温度 入れ効果が悪くなりますから、規定の温度で行なう様十分注意くだ さい。鍛接（沸かし付け）温度は地鉄で約1,100℃、鋼は900∼950 C（％） 最高加熱温度 標準火造温度 火造仕上温度 （℃） （℃） （℃） ℃付近に加熱するのが適当であります。鍛接剤はふつう、 ほう砂と 1.20∼1.40 1050∼1080 850∼900 750 地鉄粉の混合したもの、 あるいはほう砂、 ほう酸、地鉄粉の三つを 1.00∼1.20 1060∼1090 850∼900 750 0.80∼1.00 1070∼1100 850∼950 750 混合したものが使用されております。火造り温度が低いと変形し難 いため無理な加工となり、 そのために割れを生じます。また焼なまし を行わないで焼入れすると、内部ひずみが大きいために曲がり及び 焼割れを生じる恐れがあります。 第2表に各種刃物鋼の火造り温度を示しました。なお、火造り後の 冷却にあたっては、内部ひずみをなるべく少なくするため、 わら灰、石 灰粉末または熱砂中で徐冷するか、 または600∼650℃に加熱した 炉の中で冷却します。特に「青紙」 「ステンレス鋼系」の材料は鍛 造後の徐冷を守ってください。 焼なまし 火造り加工後は規定の焼なまし温度で均一に加熱し、数時間保持 高級刃物鋼は、 「青紙」 「黄紙」 「白紙」及び して、炉中または灰中で冷却します。刃物鋼で最もたいせつなことは、 炭化物を球状化するいわゆる球状化焼なましで、焼入れ後の靭性 「銀」シリーズに分類しており、 これらは、当社の「登 を増し、 かつ焼割れを防止することを主目的とします。特に高炭素の 録商標」となっています。 「青紙」は「白紙」にタング 刃物は球状化処理を施さない場合や球状化が不十分な場合、焼 ステン、 クロム等の特殊元素を配合して、 その切れ味 入れ後に刃こぼれを生じたり、 また、焼割れを生ずることがあります 及び耐久性を向上させたものです。 「銀」シリーズは ので注意が必要です。 一般家庭用の各種包丁、鋏、鋸などに使用され、錆び 焼なましを行う際には、鋼の表面脱炭を起こさないように慎重に行 ないステンレス刃物として広くご使用いただいており うことが必要です。第3,4図は炭化物の球状化焼なまし組織を、第 5図は各種焼なまし温度範囲を示します。 第3図 白紙2号の焼なまし組織 ます。さらに、最新の製鋼技術を生かしたナイフ用鋼 材ATS34やZDP189なども製造しております。 Ac m 特 長 温 度（℃） 1,000 完全焼なまし 800 1.原料を厳選し、鋼の性能に有害な不純物を極めて少な 球状化 焼なまし いレベルに抑えています。 2.複雑な刃物でも能率良く成形することが可能です。 A3 3.刃物の靭性をよくするために行う焼入れ前の球状化焼な ましがたやすくでき、刃物の切れ味がさらに向上します。 低温焼なまし 600 4.焼入れによる硬さは十分に高く、 しかも靭性に富み、厚 0.4 0.8 1.2 炭 素（％） 第5図 各種焼なまし温度範囲 6 1.6 第4図 銀5の焼なまし組織 刃物、薄刃物いずれにも適します。 5.刃物としては切れ味優秀で、折れず曲がらず耐久性に 優れています。 3 種類と化学成分 高級刃物鋼は、第1表に示しましたように、大きく分 丁などさまざまな用途にご使用いただいています。 けて、白紙、青紙などの炭素鋼・合金鋼系と銀系やATS34 銀5はカミソリ替刃材として世界中で広くご使用いただいて いる扱い易いステンレス刃物鋼です。 白紙、黄紙は基本的には不純物を極力低減した純粋な炭 銀1はクロムが高く、 モリブデンを添加しているため耐食性に 素鋼であり、適切な鍛錬と熱処理によって切れ味良く、砥ぎ 優れています。 易い理想的な刃物を製作することが可能です。 銀3は炭素鋼並みの硬さと切れ味を得られるステンレス刃物 青紙1号 C量増加 （硬さ＋ 靭性−） W、Crの添加 （焼入性、耐摩耗性＋ 研削性−） 摩耗性を改善した鋼種で永切れする刃物になります。 ATS34とZDP189はいずれもナイフ用鋼材として開発された いずれの鋼種も炭素量によって細かく分類しており、靭性を 鋼種で、ATS34はナイフ用として硬さ、耐食性、耐摩耗性、 要求される用途には炭素量が低く、切れ味や耐摩耗性が要 靭性などのトータルバランスのすぐれた鋼材として世界的な 求される場合には炭素量の高い鋼種が選択されます。鋼種 評価を得ています。 選択に当たってはご使用の用途に合わせて適切な炭素量 ZDP189は粉末冶金法によって製造した3C-20Crを基本と の鋼種と熱処理を選択することが必要です。 する成分で、67HRC以上の硬さが得られるため近年注目を C、Crの増加、粉末化 （焼入性、耐摩耗性の向上、磨き性の向上） 青紙2号 白紙3号 鋼です。 ステンレス鋼系の刃物鋼につきましては、 いずれの鋼種もク ZDP 189 白紙2号 白紙鋸材 C量低下 （靭性＋ 硬さ−） 白紙1号 C量増加 （硬さ＋ 靭性−） 不純物低減 硬さ・耐摩耗性 等のステンレス鋼系に分類されます。 青紙はタングステンやクロムを添加して熱処理特性及び耐 青紙スーパー C、Cr、W量増加、特殊溶解 （硬さ、耐摩耗性＋ 研削性−） ATS 34 Mo添加 （耐食性、硬さの向上） 銀3 C量増加 （硬さの向上） 銀1 銀5 黄紙2号 C量増加、 不純物低減 （硬さ、靭性の向上） 不純物 低減 Cr増加、Mo添加 （耐食性の向上） 420 JIS SK材 集めている鋼種です。 ロムを12％以上含んでおり、錆にくいことから一般家庭用包 耐食性 第1図 炭素鋼系刃物鋼の位置付け 第2図 ステンレス系刃物鋼の位置付け 第1表 高級刃物鋼規格表 区 分 規格記号 白紙1号 白紙2号 炭 素 鋼 ・ 合 金 鋼 系 白紙3号 白紙鋸材 黄紙2号 青紙1号 青紙2号 青紙スーパー KK 銀1 ス テ ン レ ス 鋼 系 4 銀3 銀5 化 学 成 分 （%） C Si Mn P S 1.25 ∼1.35 1.05 ∼1.15 0.80 ∼0.90 0.90 ∼1.00 1.05 ∼1.15 1.25 ∼1.35 1.05 ∼1.15 1.40 ∼1.50 1.20 ∼1.30 0.80 ∼0.90 0.95 ∼1.10 0.60 ∼0.70 0.10 ∼0.20 0.10 ∼0.20 0.10 ∼0.20 0.15 ∼0.25 0.10 ∼0.20 0.10 ∼0.20 0.10 ∼0.20 0.10 ∼0.20 0.15 ∼0.30 0.35 以下 0.35 以下 0.35 以下 0.20 ∼0.30 0.20 ∼0.30 0.20 ∼0.30 0.25 ∼0.35 0.20 ∼0.30 0.20 ∼0.30 0.20 ∼0.30 0.20 ∼0.30 0.10 ∼0.30 0.45 ∼0.75 0.60 ∼1.00 0.60 ∼0.80 0.025 以下 0.025 以下 0.025 以下 0.025 以下 0.030 以下 0.025 以下 0.025 以下 0.025 以下 0.025 以下 0.030 以下 0.030 以下 0.030 以下 0.004 以下 0.004 以下 0.004 以下 0.004 以下 0.006 以下 0.004 以下 0.004 以下 0.004 以下 0.020 以下 0.020 以下 0.020 以下 0.020 以下 ATS34 14Cr-4Mo ZDP189 3C-20Cr Cr W Mo 備 考 化 学 成 分 （%） 焼なまし 焼入れ 焼戻し 焼なまし HB 焼戻し HRC 740∼770 徐冷 760∼800 水 180∼220 空 223以下 60以上 740∼770 徐冷 760∼800 水 180∼220 空 217以下 60以上 740∼770 徐冷 740∼770 徐冷 0.30 ∼0.50 0.20 ∼0.50 0.30 ∼0.50 0.15 ∼0.30 15.00 ∼17.00 13.00 ∼14.50 12.50 ∼13.50 1.50 ∼2.00 1.00 ∼1.50 2.00 ∼2.50 V：0.30∼0.50 特殊溶解鋼 0.30 ∼0.50 粉末冶金法 硬 さ 180∼220 空 760∼800 水 （780∼820 油） （280∼340 空） 180∼220 空 760∼800 水 （280∼340 空） （770∼810 油） 212以下 212以下 60以上 （52以上） 60以上 （52以上） 主 な 用 途 最高級付刃物、鉋、のみ 高級付刃物、のみ、鎌、 斧、たがね のみ、鎌、鉋、斧、包丁、 たがね 最高級付鋸、のみ 高級付刃物、のみ、鎌、 斧、たがね 最高級鉋、その他付刃物、 包丁 最高級鉋、その他付刃物、 包丁、鎌 最高級鉋、その他付刃物、 包丁 各種最高級包丁、 安全剃刀替刃用 740∼770 徐冷 760∼800 水 180∼220 空 217以下 60以上 750∼780 徐冷 780∼830 水（油） 160∼230 空 229以下 60以上 750∼780 徐冷 780∼830 水（油） 160∼230 空 229以下 60以上 750∼780 徐冷 780∼830 水（油） 160∼230 空 235以下 60以上 740∼770 徐冷 780∼830 油 160∼230 空 229以下 61以上 800∼870 徐冷 1040∼1090 空（油） 100∼150 空 272以下 57以上 各種包丁、鋏 800∼870 徐冷 1040∼1090 空（油） 100∼150 空 272以下 59以上 各種包丁、鋏 800∼870 徐冷 1040∼1090 空（油） 100∼150 空 （280∼320 空） 272以下 57以上 （50以上） 800∼870 徐冷 1040∼1090 空（油） 100∼150 空 272以下 59以上 高級ナイフ − 1000∼1050 空（油） サブゼロ処理 100∼150 空 321以下 65以上 高級ナイフ 安全剃刀替刃、各種包丁、 鋏 5 耐食・耐錆性 炭素鋼刃物は錆びやすい欠点がありましたが、 ステンレス鋼系 ことが肝要です。第20図は食塩水（10％）に対する耐錆性を示 刃物は長期間使用されても錆がほとんど発生しないため永切れ したものです。 するという特長があります。 ATS34、ZDP189はナイフ用鋼材として優れた耐食性を持って なお、表面仕上げの程度は製品価値のみならず耐錆性にも影 います。第21図に塩酸（HCr） と硫酸（H2SO4）に対する耐食性 響しますので、 なるべくきれいな光沢面が得られるように研磨する を示します。 20%HCr 50℃、5Hr浸漬 20%H2SO4 50℃、5Hr浸漬 ATS34 ZDP189 SUS440C ATS34 ZDP189 SUS440C 炭素鋼 60 0.2 腐食減量（mg/cm2Hr） 錆び発生にともなう増量（g/cm2）×10-3 80 0.1 銀1 銀3 銀5 40 20 0 0 10 20 30 40 50 浸漬時間（h） 0 第20図 食塩水に対する耐錆性 第21図 塩酸と硫酸に対する耐食性試験結果 耐摩耗性・靭性 ATS34,ZDP189はナイフ用鋼材として優れた耐摩耗性を持って ATS34は靭性が優れており、硬い刃先にもかかわらず、刃欠けの おり、切れ味の持続性が良好です。 （第22図） しにくいナイフを製造することができます。 （第23図） 0.8 58HRC 0.7 60HRC 0.6 0.5 0.4 67.5HRC 0.3 0.2 0.1 0 ATS34 ZDP189 SUS440C 第22図 大越式摩耗試験 10Rシャルピー衝撃値（J/cm2） 2 比摩耗量（mm3（mm / ・mm）） 相手材：SCM415 摩擦速度=1.0m/sec 25 60HRC 20 58HRC 15 10 67.5HRC 5 0 ATS34 ZDP189 第23図 シャルピー衝撃試験 SUS440C 使用上の注意 ・本資料に記載の特性値は、代表的なデータであり、実際の製品で得られる 特性値と異なることがあります。 ・本カタログに記載の事項は予告なく変更することがございます。 ・本カタログ記載内容の無断転載を禁じます。 ・ご不明な点は弊社特殊鋼担当までご相談ください。 http://www.hitachi-metals.co.jp 本 社 〒105-8614 東京都港区芝浦一丁目2番1号（シーバンスN館） 特殊鋼カンパニー 1（03）5765-4410 FAX（03）5765-8317 日 立 営 業 所 〒319-1221 日立市大みか町一丁目27番7号 1（0294）53-2201（代表） FAX（0294）53-6461 北 日 本 支 店 〒980-0021 仙台市青葉区中央二丁目10番30号（仙台明芳ビル） 1（022）267-0216（代表） FAX（022）266-7891 北 関 東 支 店 〒373-0851 太田市飯田町 1220番地1号（明治安田生命太田ビル） 1（0276）46-6695 FAX（0276）46-3169 中 部 東 海 支 店 〒460-0003 名古屋市中区錦二丁目 13番19号（瀧定ビル） 1（052）220-7467 FAX（052）220-7485 静 岡 営 業 所 〒422-8067 静岡市南町 18番地の1（サウスポット静岡） 1（054）202-1580（代表） FAX（054）202-1588 浜 松 営 業 所 〒430-0933 浜松市鍛冶町 319番地の28（日本生命浜松センタービル） 1（053）453-1191（代表） FAX（053）456-7709 北 陸 営 業 所 〒939-8213 富山市黒瀬北町二丁目13番1号（イムズビル） 1（076）420-2881（代表） FAX（076）491-5201 関 西 支 店 〒541-0041 大阪市中央区北浜三丁目 5番 29号（日生淀屋橋ビル） 1（06）6203-9725 FAX（06）6222-3417 中 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